(57)【要約】【課題】  本体全体が十分に高温になるまでは、バイメタル部が確実にフロートを弁座から離間させて空気や、低温の復水を排出することができるスチームトラップを提供する。【解決手段】  調節板４は、一端４ｂが本体１の内壁に固定され、他端４ｃが自由端となっており、バイメタル部４ａの撓曲偏位により、弁座３に対するフロート２の接離を調節するものであり、バイメタル部４ａは、湾曲部４ｄを有し、この湾曲部４ｄが、本体１の底部の近傍を通過するように配置され、本体の底部近傍の温度に応じて撓曲するように構成されている【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流入口と排出口とを有する本体と、この本体に収容されたフロートと、本体の内部において排出口に連なるとともにフロートの接離により復水及び空気等の非凝縮性気体を排出する弁座と、この弁座に対するフロートの接離を本体内部の温度変化に伴う撓曲偏位により調節して、低温時にフロートを弁座から離間させるバイメタル部が設けられた調節板と、を備えたスチームトラップであって、
上記調節板は、一端が本体の内壁に固定され、他端が自由端となっており、バイメタル部の撓曲偏位により、弁座に対するフロートの接離を調節するものであり、
上記調節板のバイメタル部は、湾曲部を有し、この湾曲部が、本体の底部の近傍を通過するように配置され、本体の底部近傍の温度に応じて撓曲するように構成されていることを特徴とするスチームトラップ。
【請求項２】
本体底部に復水を溜める為の復水溜めが設けられ、上記調節板のバイメタル部は、湾曲部の全部もしくは一部が復水溜め内に至る態様で取付けられていることを特徴とする請求項１に記載のスチームトラップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気が凝縮した復水を蒸気から分離して排出するスチームトラップに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
スチームトラップとしては、弁座に対するフロートの接離により復水の排出を制御するように構成されたフロート式スチームトラップが知られている。
【０００３】
このようなスチームトラップは、一般に、流体の流入口と排出口とを有する本体と、この本体に収容されたフロートと、排出口に連なるとともにフロートの接離により復水の排出を制御可能な弁座とを備え、本体の内部に復水が一定以上滞留するとフロートが上昇して弁座から離間し、復水を排出口から本体の外へ排出するように構成されている。
【０００４】
ただ、上記の構成のみでは、蒸気を導入し始めるスタートアップ時など、本体内部に十分液体が滞留していない状態ではフロートが弁座に当接したままとなっており、その結果、本体の内部に空気が残留して復水が排出できなくなるという不具合を生じる。その為、このようなタイプのスチームトラップでは、フロートと弁座の間にバイメタル板を設け、弁座に対するフロートの接離を本体内部の温度変化に伴うバイメタル板の撓曲偏位により調節するか、上記弁座とは異なる位置に、別の弁座と同弁座をバイメタル等により開閉制御する別のバルブで構成する、一般にエアベントと称する弁機構を設けることにより上記不具合を回避している。
【０００５】
例えば、特許文献１には、流体の流入口を有するフロート室に収容されたフロートと、排出口に連なる弁座との間にバイメタル板を設け、このバイメタル板をＵ字状断面となし、Ｕ形の一方非固定側の撓曲偏位によりフロートを制御することを特徴とするスチームトラップの技術が開示されている。
【特許文献１】実公昭４８−８７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の公報に開示されたスチームトラップでは、バイメタル板が、弁座の上方に配置され、温度の上昇が早いバルブ本体の上半分の温度に応じて撓曲するように構成されていたので、スタートアップ時などは、本体内全体が十分に高温に達しないうちに、バイメタル部がフロートを弁座に当接させる結果、空気の排出が不十分になるという可能性があった。
【０００７】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、本体全体が十分に高温になるまでは、バイメタル部が確実にフロートを弁座から離間させて空気や、低温の復水を排出することができるスチームトラップを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、流体の流入口と排出口とを有する本体と、この本体に収容されたフロートと、本体の内部において排出口に連なるとともにフロートの接離により復水及び空気等の非凝縮性気体を排出する弁座と、この弁座に対するフロートの接離を本体内部の温度変化に伴う撓曲偏位により調節して、低温時にフロートを弁座から離間させるバイメタル部が設けられた調節板と、を備えたスチームトラップであって、上記調節板は、一端が本体の内壁に固定され、他端が自由端となっており、バイメタル部の撓曲偏位により、弁座に対するフロートの接離を調節するものであり、上記調節板のバイメタル部は、湾曲部を有し、この湾曲部が、本体の底部の近傍を通過するように配置され、本体の底部近傍の温度に応じて撓曲するように構成されていることを特徴とするスチームトラップである。
【０００９】
本発明によれば、調節板のバイメタル部が、本体底部に設けられたバイメタル収納部の温度に応じて撓曲し、低温時にフロートを弁座から離間させるようにフロートの接離を調節するので、スタートアップ時など本体が低温の時は、フロートを弁座から離間させて上流の配管及び本体に滞留していた空気を排出口から排出することができる。
【００１０】
また、調節板のバイメタル部が、温度の上昇が最も遅れる本体の底部に設けられたバイメタル収納部の温度に応じて撓曲するように構成されているので、本体全体が十分に高温になるまでは、バイメタル部が確実にフロートを弁座から離間させて空気や、低温の復水を排出することができる。
【００１１】
また、温度の上昇が最も遅れる本体の底部に設けられたバイメタル収納部の温度に応じてこの湾曲部が撓曲するように構成されているので、本体全体が十分に高温になるまでは、湾曲部がより確実にフロートを弁座から離間させて空気や、低温の復水を排出することができる。
【００１２】
また、本発明に係るスチームトラップは、本体底部に復水を溜める為の復水溜めが設けられ、上記調節板のバイメタル部は、湾曲部の全部もしくは一部が復水溜め内に至る態様で取付けられていることが好ましい。
【００１３】
このようにすれば、湾曲部の全部もしくは一部が本体底部に設けられた復水溜め内に至る態様でバイメタル部が取付けられているので、本体全体と復水溜め内の復水が十分に高温になるまでは、湾曲部がさらに確実にフロートを弁座から離間させて空気や、低温の復水を排出することができるようになる。
【００１４】
尚、上記調節板のバイメタル部がフロートを弁座から離間させる温度は、１００℃以下、例えば８０℃程度に設定されるものであり、一方、スチームトラップは大気圧を優に超える圧力下、従って飽和蒸気温度が１００℃を超える温度下で使用されるものなので、上記バイメタル部による開弁によって高温蒸気までも排出するといった不具合は生じない。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、スタートアップ時など、バルブ本体全体が十分に高温になるまでは、バイメタル部が確実にフロートを弁座から離間させて空気や、低温の復水を排出することができるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の一形態について詳述する。図１は、本発明の実施の形態に係るスチームトラップ１０の構成を示す側断面図であり、次に、図２は、図１の上面図である。
【００１７】
図１と図２とを参照して、図示の本発明の実施の形態に係るスチームトラップ１０は、蒸気Ｓから凝縮した復水Ｗを蒸気Ｓから分離して排出するために採用されるものであり、本体１と、この本体１に収容されたフロート２と、フロート２の接離により復水Ｗの排出を制御可能な弁座３と、この弁座３に対するフロート２の接離を調節する調節板４とを備えている。
【００１８】
本体１は、上下２つ割のケーシング１ａ、１ｂをボルト１ｍで連結した構造で構成され、流入口１ｃと排出口１ｄとを有し、これら流入口１ｃと排出口１ｄとはそれぞれ雌ねじ１ｅ、１ｆが設けられており、他の配管部品と連結可能になっている。
【００１９】
また、本体底部には復水Ｗを溜める為の復水溜め１ｎが設けられている。
【００２０】
フロート２は、ステンレス製の中空球体で構成され、本体１に滞留する復水の水位に応じて上昇、下降するようになっている。また、フロート２は、本体１の中に設けられたステンレス製の多孔板からなるスクリーン１ｇにより上方への変位が規制されている。
【００２１】
弁座３は、本体１の内部において排出口１ｄに連なるとともにフロート２の接離により復水Ｗの排出を制御可能なノズル部品であり、開口部３ａがフロート２の外面に当接して排出口１ｄへの復水Ｗの排出を止めるように構成されている。そして、この弁座３は、雄ねじ部３ｂを有し、排出口１ｄに連なる本体１の内壁に設けられた雌ねじ１ｈに固定されている。
【００２２】
調節板４は、本実施形態では全体が異種金属を接合したバイメタル特殊金属板からなるバイメタル部４ａで構成されている。この調節板４は、一端４ｂが本体１の内壁にビス１ｊで固定され、他端４ｃが自由端となっており、バイメタル部４ａの撓曲偏位により、弁座３に対するフロート２の接離を調節する。
【００２３】
また、調節板４のバイメタル部４ａは、弁座３に対するフロート２の接離を本体１内部の温度変化に伴う撓曲偏位により調節して、低温時にフロート２を弁座３から離間させるように構成されたものである。本実施形態では、このバイメタル部４ａは、特に湾曲部４ｄを有し、この湾曲部４ｄが、湾曲部４ｄの全部もしくは一部が復水溜め１ｎ内に至る態様で、本体１の底部に設けられたバイメタル収納部１ｋに配置されている。そして、このバイメタル部４ａは、本体１のフロート等の収容空間中最も低温部であるバイメタル収納部１ｋの温度に応じて撓曲して、このバイメタル収納部１ｋが低温時にフロート２を弁座３から離間させるように構成されている。なお、バイメタル部４ａは、調節板４全体にわたって設けられる必要はなく、バイメタル収納部１ｋ内の一部分を構成するものであってもよい。
【００２４】
次に図３〜図１２を参照して、本発明の実施の形態に係るスチームトラップ１０の作用について説明する。図３〜図８は、スタートアップ時から通常運転状態に至るまでの間の各段階での状態を示す説明図であり、図９〜図１２は、一旦運転を停止して本体１が冷却した後、再び蒸気Ｓを導入して運転を再開する時の状態を示す説明図である。
【００２５】
まず、図３〜図８を参照して空の状態の本体１に蒸気Ｓを導入し始めるスタートアップ時について説明する。
【００２６】
図３は、運転を始める前の状態を示す説明図である。本体１は低温状態にあるので、調節板４のバイメタル部４ａは、本体１の底部に設けられたバイメタル収納部１ｋの温度に応じて撓曲しており、フロート２を弁座３から離間させるようにフロート２の接離を調節している。
【００２７】
図４は、上流の配管の空気Ａ及び蒸気Ｓに先行した低温の復水Ｗが流入して、本体１の底部に滞留している状態を示す説明図である。バイメタル部４ａの温度は低く、フロート２を弁座３から離間させており、上流の配管及び本体に残留していた空気Ａが排出口１ｄから排出される。
【００２８】
図５は、本体内に滞留している低温の復水Ｗの水位が弁座３の開口部３ａまで上昇した状態を示す。バイメタル部４ａの温度は依然として低く、フロート２を弁座３から離間させており、空気Ａ及び低温の復水Ｗが排出口１ｄから排出される。
【００２９】
図６は、蒸気および高温の復水Ｗが本体１に流入し、バイメタル部４ａの温度が上昇して、フロート２を弁座３に当接させるように撓曲した状態を示している。これにより、復水Ｗの排出が停止して、復水Ｗが滞留していく。
【００３０】
図７は、復水Ｗの滞留に伴ってフロート２が上昇したために、弁座３から離間した状態を示している。これにより、本体１に滞留していた復水Ｗが、排出口１ｄから排出され始める。
【００３１】
図８は、復水Ｗの排出に伴って水位が下降してフロートが降下し、弁座３に当接した状態を示している。これにより、復水Ｗの排出が停止する。
【００３２】
次に、図９〜図１２を参照して、一旦運転を停止して本体１が冷却した後、再び運転を再開する時について説明する。
【００３３】
図９は、本体１が冷却された後の運転停止中の状態を示す説明図である。本体１内には、復水Ｗが溜まっており、フロート２を上昇させている。
【００３４】
図１０は上流の配管の空気Ａ及び蒸気Ｓに先行した低温の復水Ｗが流入している状態を示している。バイメタル部４ａの温度は低く、フロート２を弁座３から離間させており、低温の復水Ｗが排出口１ｄから排出される。
【００３５】
図１１は、本体内に滞留している低温の復水Ｗの水位が弁座３の開口部３ａまで低下した状態を示す。バイメタル部４ａの温度は依然として低く、フロート２を弁座３から離間させており、空気Ａ及び低温の復水Ｗが排出口１ｄから排出される。
【００３６】
特に、内に溜まっている復水Ｗの水面付近と比べて底部に設けられたバイメタル収納部１ｋの温度上昇が遅く、このバイメタル収納部１ｋの温度が十分に上昇するまでは、フロート２を弁座３から離間させた状態が保たれる。
【００３７】
本体１に蒸気および高温の復水Ｗが本体１に流入し、バイメタル収納部１ｋの温度が上昇すると、バイメタル部４ａが感応して、図１２に示すように、フロート２を弁座３に当接させるように撓曲した状態となる。これにより、復水Ｗの排出が停止して、復水Ｗが滞留していく。
【００３８】
その後は、前述の図６〜図８に示したように、水位に応じたフロート２の動作により復水Ｗの排出がコントロールされる。
【００３９】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係るスチームトラップ１０によれば、調節板４のバイメタル部４ａが、本体１の底部に設けられたバイメタル収納部１ｋの温度に応じて撓曲し、低温時にフロート２を弁座３から離間させるようにフロート２の接離を調節するので、スタートアップ時など本体１が低温の時は、フロート２を弁座３から離間させて上流の配管及び本体１に滞留していた空気Ａを排出口１ｄから排出することができる。
【００４０】
また、調節板４のバイメタル部４ａが、温度の上昇が最も遅れる本体１の底部に設けられたバイメタル収納部１ｋの温度に応じて撓曲するように構成されているので、本体１全体が十分に高温になるまでは、バイメタル部４ａが確実にフロート２を弁座３から離間させて空気Ａや、低温の復水Ｗを排出することができる。
【００４１】
また、スチームトラップ１０によれば、調節板４のバイメタル部４ａの湾曲部４ｄが、本体１の底部に設けられたバイメタル収納部１ｋに配置され、温度の上昇が最も遅れる本体１の底部に設けられたバイメタル収納部１ｋの温度に応じてこの湾曲部４ｄが撓曲するように構成されているので、本体１全体が十分に高温になるまでは、湾曲部４ｄがより確実にフロート２を弁座３から離間させて空気Ａや、低温の復水Ｗを排出することができる。
【００４２】
また、スチームトラップ１０によれば、湾曲部４ｄの全部もしくは一部が本体底部に設けられた復水溜め１ｎ内に至る態様でバイメタル部４ａが取付けられているので、本体１全体と復水溜め１ｎ内の復水Ｗが十分に高温になるまで、さらに確実に湾曲部４ｄがフロート２を弁座３から離間させて空気Ａや、低温の復水Ｗを排出する。
【００４３】
上述した実施の形態は本発明の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本発明は上述した実施の形態に限定されない。
【００４４】
例えば、本体１、フロート２、弁座３、調節板４などの材質は、種々の設計変更が可能である。
【００４５】
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の設計変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施の形態に係るスチームトラップの構成を示す側断面図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】蒸気を導入し始める前の状態を示す説明図である。
【図４】上流の配管の空気及び蒸気に先行した低温の復水が流入して、本体の底部に滞留している状態を示す説明図である。
【図５】本体内に滞留している低温の復水の水位が弁座の開口部まで上昇した状態を示す説明図である。
【図６】蒸気および高温の復水が本体に流入し、バイメタル部の温度が上昇して、フロートを弁座に当接させるように撓曲した状態を示した説明図である。
【図７】復水の滞留に伴ってフロートが上昇したために、弁座から離間した状態を示した説明図である。
【図８】水位が下降してフロートが降下し、弁座に当接した状態を示す説明図である。
【図９】本体が冷却された後の運転停止中の状態を示す説明図である。
【図１０】上流の配管の空気及び蒸気に先行した低温の復水が流入している状態を示した説明図である。
【図１１】本体内に滞留している低温の復水の水位が弁座の開口部まで低下した状態を示す。
【図１２】蒸気および高温の復水Ｗが本体に流入し、バイメタル部の温度が上昇して、フロートを弁座に当接させるように撓曲した状態を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
Ａ      空気（流体）
Ｗ      復水（流体）
１      本体
１ｃ    流入口
１ｄ    排出口
１ｋ    底部に設けられたバイメタル収納部
１ｎ    復水溜め
２      フロート
３      弁座
４      調節板
４ａ    バイメタル部
４ｂ    調節板の一端
４ｃ    他端
４ｄ    調節板の湾曲部
１０    スチームトラップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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